5.2. Проектирование поясов нервюры

Расчетным для выбора поясов нервюры является сечение с максимальным усилием, действующим в поясе. В первом приближении конусностью нервюры в расчетном сечении пренебрегаем. Площадь пояса нервюры в растянутой зоне найдем по соотношению (5.8):

(5.8)

где Н_х [м] – полная высота нервюры в расчетном сечении;

Проведём расчёт для нескольких вариантов пояса из алюминиевых сплавов:

1)материал Д16АТ:

;

2)материал О1420:

;

Площадь пояса нервюры в сжатой зоне найдем по зависимости (3.9):

; (5.9)

1)материал Д16АТ:

;

2)материал О1450:

;

Подберём стандартный профиль для поясов нервюры рис.5.3:

	Верхняя полка
	Д16АТ	ПР100-7 F=0,764 см2 H=B=20 мм S=2 мм r=2 мм r1=1 мм
	О1450	ПР100-4 F=0,564 см2 H=B=15 мм S=2 мм r=2 мм r1=1 мм
	Нижняя полка
	Д16АТ	ПР100-7 F=0,764 см2 H=B=20 мм S=2 мм r=2 мм r1=1 мм
	О1420	ПР100-7 F=0,764 см2 H=B=20 мм S=2 мм r=2 мм r1=1 мм

Рис. 5.3. Профиля для поясов нервюры

5.3. Проектирование стенки нервюры

Стенка нервюры воспринимает поток касательных сил. Толщину стенки, не теряющей устойчивость, определим по соотношению (5.10):

; (5.10)

где - перерезывающая сила в расчетном сечении нервюры; - высота стенки в расчетном сечении, которую приближенно можно принять ( - толщина полки нервюры);

- разрушающее касательное напряжение стенки;

;

Используя график (рис. 2.14) учебного пособия по лабораторному практикуму [5] определяем отношение : ;

из этого соотношения определим : где - расстояние между стойками нервюры;

;

Определим интенсивность поперечной нагрузки, :

;

Пользуясь тем же графиком (рис.2.14, стр.33 учебного пособия [5]), найдем значение :60МПа для Д16АТ и 65МПа для О1420 и подставим в соотношение (5.10), найдём толщину стенки:

1)материал Д16:

;

2)материал О1420:

;

Полученные значения толщины стенки округляем до стандартных толщин:

;

;

Вычислим площадь подкрепляющих стоек при помощи значения из графика (рис.2.15 [5]) согласно зависимости (5.11):

; (5.11)

(см²)

(см²)

Из проведенных расчётов видно что материал О1420 и О1450 более рационально использовать для изготовления нервюры так как его вес меньше на 7% (плотность Д16АчТ, ρ_Д16АчТ = 2780 кг/м³, а ρ_О1420 = 2470 кг/м³). Механические свойства алюминиево-литиевых сплавов выше, чем Д16АчТ, но они также более чувствительны к надрезу по сравнению с обычными алюминиевыми сплавами.

По сортаменту [12] подбираем ближайший профиль ПР100 – 4 (рис.5.4)

F=0,564 см2 H=B=15 мм S=2 мм r=2 мм r1=1 мм

Рис. 5.4. Геометрические параметры профиля ПР 100-4